JP2021080830A - Internal combustion engine variable valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気弁や排気弁である機関弁の作動特性を可変制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve gear of an internal combustion engine that variably controls the operating characteristics of an engine valve such as an intake valve or an exhaust valve.
従来の可変動弁装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
As a conventional variable valve gear, for example, the one described in
この可変動弁装置は、一気筒に２つの吸気弁が設けられ、外周に一方の吸気弁を駆動するインナーカムが一体的に設けられたインナーカムシャフトと、該インナーカムシャフトの外周に相対回転可能に配置され、外周に他方の吸気弁を駆動するアウターカムが一体的に設けられたアウターカムシャフトと、を有している。 This variable valve gear has an inner camshaft in which two intake valves are provided in one cylinder and an inner cam that drives one intake valve is integrally provided on the outer periphery, and the inner camshaft rotates relative to the outer periphery of the inner camshaft. It has an outer camshaft that is possibly arranged and is integrally provided with an outer cam that drives the other intake valve on the outer periphery.
インナーカムシャフトとアウターカムシャフトのそれぞれの端部には、バルブタイミング制御装置を含む油圧アクチュエータが設けられている。 A hydraulic actuator including a valve timing control device is provided at each end of the inner camshaft and the outer camshaft.
この油圧アクチュエータは、固定子と、該固定子に相対回転可能な回転子とを有し、固定子にアウターカムシャフトが挿通固定されている。一方、回転子には、インナーカムシャフトが挿通固定されている。 This hydraulic actuator has a stator and a rotor that can rotate relative to the stator, and an outer camshaft is inserted and fixed to the stator. On the other hand, an inner camshaft is inserted and fixed to the rotor.
油圧アクチュエータは、供給された油圧によってインナーカムシャフトとアウターカムシャフトを相対回転させて、各吸気弁の作動角と開閉タイミングを制御するようになっている。 The hydraulic actuator controls the operating angle and opening / closing timing of each intake valve by relatively rotating the inner camshaft and the outer camshaft according to the supplied flood control.
ところで、前記可変動弁装置は、クランクシャフトからアウターカムシャフトに対する回転伝達手段として、スプロケットに巻回されたタイミングチェーンが用いられているが、この他に、タイミングプーリ(歯付きプーリ)に巻回された合成ゴムを主体とした例えばタイミングベルト(ドライベルト)がある。 By the way, in the variable valve gear, a timing chain wound around a sprocket is used as a rotation transmitting means from a crankshaft to an outer camshaft, but in addition to this, a timing chain is wound around a timing pulley (toothed pulley). For example, there is a timing belt (dry belt) mainly made of synthetic rubber.
このタイミングベルトを用いた場合には、飛散したオイルが、タイミングプーリとタイミングベルトの間に付着して、この両者間にスリップが発生するおそれがある。このスリップ現象によって、クランクシャフトからの回転伝達効率が低下すると共に、前記固定子と回転子間での相対回転位相のずれを招くおそれがある。 When this timing belt is used, the scattered oil may adhere between the timing pulley and the timing belt, and slip may occur between the two. Due to this slip phenomenon, the rotation transmission efficiency from the crankshaft is lowered, and there is a possibility that the relative rotation phase shift between the stator and the rotor is caused.
本発明は、タイミングベルトを用いた可変動弁装置のタイミングプーリ内部からのオイルの漏れを効果的に抑制し得る可変動弁装置を提供することを目的の１つとしている。 One of the objects of the present invention is to provide a variable valve gear capable of effectively suppressing oil leakage from the inside of a timing pulley of a variable valve gear using a timing belt.
本発明の好ましい一態様としては、とりわけ、アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されていると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されていると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、基部が前記ベーンロータに取り付けられ、ターゲット部が前記基部からタイミングプーリの外側に配置されたセンサターゲットと、前記タイミングプーリと前記センサターゲットの基部との間、又は前記タイミングプーリと前記ベーンロータとの間に配置され、前記貫通孔と外部との間をシールするシール部材と、を備えていることを特徴としている。 In a preferred embodiment of the present invention, in particular, the outer camshaft is fixed to one end in the rotation axis direction, the rotational force from the crankshaft is transmitted, the working chamber is provided inside, and the outer camshaft is described. A timing pulley having a through hole at a position in the rotation axis direction of the camshaft, and one end of the inner camshaft in the rotation axis direction are fixed, and the timing pulley is arranged inside the timing pulley so as to be rotatable relative to the timing pulley. A vane rotor that divides the chamber into a plurality of chambers, a sensor target whose base is attached to the vane rotor and whose target portion is arranged outside the timing pulley from the base, and between the timing pulley and the base of the sensor target, or the timing. It is characterized in that it is arranged between the pulley and the vane rotor, and includes a sealing member that seals between the through hole and the outside.
本発明の好ましい一態様によれば、ハウジングからのオイル漏れを効果的に抑制することが可能になる。 According to a preferred aspect of the present invention, oil leakage from the housing can be effectively suppressed.
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、ガソリン仕様の例えば直列４気筒の内燃機関の吸気弁側に適用したものを示している。
〔第１実施形態〕
図１は本発明に係る可変動弁装置の第１実施形態の主たる構成を縦断面して示す全体概略図、図２は本実施形態の要部を分解して示す斜視図、図３は本実施形態の可変動弁装置を正面側からみた斜視図、図４は本実施形態の可変動弁装置を背面側からみた斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the variable valve gear of the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the one applied to the intake valve side of an internal combustion engine having a gasoline specification, for example, an in-line 4-cylinder engine is shown.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall schematic view showing a main configuration of a first embodiment of the variable valve gear according to the present invention in a vertical cross section, FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the present embodiment in an exploded manner, and FIG. A perspective view of the variable valve gear of the embodiment as viewed from the front side, and FIG. 4 is a perspective view of the variable valve gear of the present embodiment as viewed from the rear side.
内燃機関は、一つの気筒に吸気弁がそれぞれ２つずつ設けられ、この２つの吸気弁のうち少なくとも一つの吸気弁の作動を可変する可変動弁装置が設けられている。つまり、この可変動弁装置は、この実施形態では機関運転状態に応じて吸気弁の作動角を可変制御するものである。ここで、作動角とは、吸気弁の開時から閉時までの開いている期間をいう。 The internal combustion engine is provided with two intake valves in each cylinder, and is provided with a variable valve gear that changes the operation of at least one of the two intake valves. That is, in this variable valve gear, in this embodiment, the operating angle of the intake valve is variably controlled according to the engine operating state. Here, the operating angle means an open period from the opening to the closing of the intake valve.
具体的に説明すれば、可変動弁装置は、図１及び図２に示すように、機関のクランクシャフトによってタイミングベルト０１(ドライベルト仕様)を介して回転駆動されるタイミングプーリ１と、該タイミングプーリ１に連係した内外二重のアウターカムシャフト５及びインナーカムシャフト６を備えたカムシャフト２と、アウターカムシャフト５とインナーカムシャフト６の相対回動位相を変換するベーンロータ３と、該ベーンロータ３をタイミングプーリ１に対して相対回転させる油圧回路４と、を備えている。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the variable valve gear includes a
各吸気弁は、それぞれの傘部が図外の２つの吸気ポートのシリンダ側の各開口端を開閉するもので、それぞれの上端部に配置されたバルブリフタを介してバルブスプリングのばね力によって閉方向に付勢されている。 In each intake valve, each umbrella part opens and closes each opening end on the cylinder side of two intake ports (not shown), and the closing direction is due to the spring force of the valve spring via the valve lifter arranged at the upper end of each. Is being urged to.
アウターカムシャフト５は、内部にシャフト挿入孔５ｂを有する中空状に形成され、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持されている。このアウターカムシャフト５は、外周面所定位置に各気筒中のそれぞれ一方側の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる第１駆動カム７が圧入によって一体的に固定されている。
The
また、アウターカムシャフト５は、回転軸方向の一端部５ａ側にフランジ部８が設けられており、このフランジ部８を介して後述するリアプレート１５に固定されている。
Further, the
フランジ部８は、金属材である鉄系金属によって円盤状に形成されて、中央に貫通形成された挿入孔８ａを介してアウターカムシャフト５の一端部５ａ外周面に焼き嵌めによって固定されている。また、フランジ部８の外周部には、後述するリアプレート１５に対する固定手段としての複数（本実施形態では３本）の締結ボルト９が挿入させる３つのボルト挿入孔８ｂが円周方向のほぼ等間隔位置(円周方向の約１２０°位置)に貫通形成されている。また、このフランジ部８は、外径がリアプレート１５とほぼ同一に設定されていると共に、肉厚もリアプレート１５とほぼ同一に設定されている。
The
なお、フランジ部８の外周部には、リアプレート１５との周方向の位置決めを行う図外のピンがリアプレート１５側に突出して設けられている。
A pin (not shown) for positioning with the
インナーカムシャフト６は、中実状に形成されて、アウターカムシャフト５の内周面に回転自在に支持されている。このインナーカムシャフト６は、回転軸方向の一端部６ａがアウターカムシャフト５の一端部５ａの一端開口から僅かに突出している。また、インナーカムシャフト６は、一端部６ａの先端に小径フランジ部６ｂが一体に設けられている。
The inner camshaft 6 is formed in a solid shape and is rotatably supported on the inner peripheral surface of the
この小径フランジ部６ｂは、内端面がアウターカムシャフト５の一端部５ａの先端面５ｃにインナーカムシャフト６の回転軸方向から液密的に当接している。また、この小径フランジ部６ｂは、内端面側に油圧回路４の後述する遅角油孔２６に連通する円環状の連通路６ｃが形成されている。この連通路６ｃは、小径フランジ部６ｂ先端側の内周壁面６ｆが外側拡径状のテーパ面に形成されている。
The inner end surface of the small
さらに、このインナーカムシャフト６は、一端部６ａ側の内部軸方向にカムボルト１０が挿入される挿入孔６ｄが形成されている。この挿入孔６ｄの内部先端側には、カムボルト１０の軸部１０ｂの外周先端側に形成された雄ねじ１０ｃが螺着する雌ねじ６ｅが形成されている。
Further, the inner camshaft 6 is formed with an
また、インナーカムシャフト６の軸方向の所定位置には、アウターカムシャフト５の外周面に摺動しつつバルブリフタを介して他方側の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる第２駆動カム１１が固定されている。
Further, at a predetermined position in the axial direction of the inner camshaft 6, the intake valve on the other side is opened against the spring force of the valve spring via the valve lifter while sliding on the outer peripheral surface of the
この第２駆動カム１１は、インナーカムシャフト６の回転軸中心を通る直径方向に形成された貫通孔６ｇに挿通された連結軸１２によってインナーカムシャフト６に固定されている。つまり、この連結軸１２は、両端部１２ａ、１２ｂが第２駆動カム１１の内部に圧入固定されており、これによって、第２駆動カム１１がインナーカムシャフト６に固定されるようになっている。また、連結軸１２は、アウターカムシャフト５の回転軸線に対して直交する直径方向に貫通形成された一対の挿通孔５ｄ、５ｅを貫通している。この両挿通孔５ｄ、５ｅは、アウターカムシャフト５の円周方向に沿ってスリット状に形成されて、連結軸１２を介して第２駆動カム１１をアウターカムシャフト５に対して所定角度範囲内で相対回転を許容するようになっている。
The
第１駆動カム７と第２駆動カム１１は、両者間の僅かな隙間を介して隣接配置されている。また、それぞれ外周面７ａ、１１ａは、互いに卵形の同一のカムプロフィールに形成されて、一気筒中の一つの吸気弁を各バルブスプリングのばね力と共に独立して開閉作動させるようになっている。
The
カムボルト１０は、六角形状の頭部１０ａと、該頭部１０ａの一端面中央から着座部としての鍔状座部１０ｄを介して軸方向に延びた軸部１０ｂと、該軸部１０ｂに先端部外周に形成された雄ねじ１０ｃと、から構成されている。
The
タイミングプーリ１は、図１〜図４に示すように、回転軸方向の両端が開口した円筒状のプーリ本体１３と、該プーリ本体１３の軸方向の前後端に有する各開口を閉塞するフロントプレート１４及びリアプレート１５と、を備えている。また、フロントプレート１４とリアプレート１５は、プーリ本体１３に対して複数（本実施形態では４本）ボルト１６の軸力によって軸方向から結合されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the timing
図５は本実施形態におけるベーンロータを最遅角方向へ相対回転させた状態を示す作用説明図、図６は同実施形態におけるベーンロータを最進角方向へ相対回転させた状態を示す作用説明図である。 FIG. 5 is an operation explanatory diagram showing a state in which the vane rotor in the present embodiment is relatively rotated in the most retarded angle direction, and FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing a state in which the vane rotor in the same embodiment is relatively rotated in the most advanced angle direction. is there.
プーリ本体１３は、例えば焼結成形法により成形された金属材によって円筒状一体に形成され、図５及び図６にも示すように、内周面に４つの第１〜第４シュー１３ａ〜１３ｄが内方へ一体に突設されている。また、プーリ本体１３は、外周面にタイミングベルト０１が巻回される歯車１ａが一体に設けられている。
The
この各シュー１３ａ〜１３ｄは、それぞれが側面視ほぼ台形状に形成されて、プーリ本体１３の円周方向のほぼ９０°の位置に配置されている。それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ほぼコ字形状のシール部材１９がそれぞれ嵌着固定されている。
Each of the
また、各シュー１３ａ〜１３ｄの径方向外周側には、各ボルト１６が挿通する４つのボルト挿通孔１３ｅが貫通形成されている。
Further, four
第１シュー１３ａは、周方向一側面に平坦な第１凸面１３ｆが形成されている。一方、第２シュー１３ｂは、第１シュー１３ａの一側面と周方向で対向する一側面に同じく平坦な第２凸面１３ｇが形成されている。この各凸面１３ｆ、１３ｇは、ベーンロータ３が図５及び図６に示すように、反時計方向（図中左方向）あるいは時計方向（図中右方向）へ回転した際に、対向する各側面が当接する。これによって、ベーンロータ３を、図中、左右方向の最大回転位置に規制するようになっている。
The
また、プーリ本体１３は、回転軸方向の一側面と他側面に第１、第２円環溝１３ｈ、１３ｉが形成されている。この各円環溝１３ｈ、１３ｉは、それぞれの内径がフロントプレート１４とリアプレート１５の外径よりも僅かに大きく形成され、それぞれ深さも各プレート１４，１５の肉厚とほぼ同じ大きさに設定されている。したがって、この各円環溝１３ｈ、１３ｉには、両プレート１４、１５の外周部がはめ込み可能になっている。
Further, the pulley
さらに、プーリ本体１３は、各シュー１３ａ〜１３ｄを含む回転軸方向の一側面(第１円環溝１３ｈの外側面)と他側面(第２円環溝１３ｉの外側面)の両方に、複葉状の第１、第２シール溝１３ｊ、１３ｋがそれぞれ形成されている。この各シール溝１３ｊ、１３ｋは、プーリ本体１３と各シュー１３ａ〜１３ｄの外形状に沿って無端状の四つ葉状に折曲形成されている。この各シール溝１３ｊ、１３ｋには、横断面円形状の２つの第１、第２シールリング２０、２１が嵌め込まれている。この各シールリング２０、２１は、プーリ本体１３の第１円環溝１３ｈの外側面とフロントプレート１４との間と、プーリ本体１３の第２円環溝１３ｈ、１３ｉの外側面とリアプレート１５との間をシールするようになっている。
Further, the
フロントプレート１４は、金属板をプレス成形によって比較的薄肉な円板状に形成されている。また、フロントプレート１４の中央には、カムボルト１０の軸部１０ｂや後述するセンサターゲット３５の基部３５ａが挿入される貫通孔１４ａが形成されている。また、フロントプレート１４は、外周側の円周方向の等間隔位置(円周方向の９０°位置)に各ボルト１６が挿通する４つのボルト挿通孔１４ｂが貫通形成されている。
The
さらに、フロントプレート１４は、貫通孔１４ａの孔縁よりも僅かに外側の部位にリアプレート１５と反対方向へ突出した円筒状の第１ボス部２２が一体に設けられている。この第１ボス部２２は、フロントプレート１４のプレス成形時に一緒に成形されて、内周面２２ａが平坦な円形状されていると共に、内周面２２ａの先端縁に内側から外側へ拡径した環状のテーパ面２２ｂが形成されている。
Further, the
リアプレート１５は、図２及び図３に示すように、プーリ本体１３と同じく焼結成形によって成形された金属材によって成形され、フロントプレート１４よりも肉厚な円盤状に形成されている。また、リアプレート１５は、中央にアウターカムシャフト５の一端部５ａが挿入される挿入孔１５ａが貫通形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この挿入孔１５ａは、内径がアウターカムシャフト５の一端部５ａの外径より僅かに大きく形成されて、該一端部５ａが緊密かつ精度良く挿入されている。つまり、一端部５ａの外周面と挿入孔１５ａの内周面とは、隙間なく圧入に近い程度に緊密に嵌合している。
The inner diameter of the
また、リアプレート１５の外周部には、各ボルト１６の軸部１６ａの先端部に有する雄ねじ１６ｂが螺着する４つの雌ねじ孔１５ｂが形成されている。この４つの雌ねじ孔１５ｂは、リアプレート１５の円周方向の等間隔位置である約９０°位置にそれぞれ貫通形成されている。
Further, four female screw holes 15b are formed on the outer peripheral portion of the
さらに、リアプレート１５の外周部の所定位置には、図２に示すように、後述するロック機構２８のロック凹部であるロック穴３１が形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, a
リアプレート１５の外周部のフランジ部８側の外面には、３つの締結ボルト９が螺着する３つの雌ねじ穴１５ｃが形成されている。この雌ねじ穴１５ｃは、リアプレート１５の円周方向のほぼ１２０°位置に形成されて、貫通されることなく有底状に形成されている。
Three female screw holes 15c to which the three
リアプレート１５は、内周面の各雌ねじ穴１５ｃよりも内側に円環状の第３シール溝１５ｄが形成されている。この第３シール溝１５ｄには、リアプレート１５の後端面とフランジ部８の前端面との間をシールする横断面円形状の第３シールリング４５が嵌め込まれ保持されている。
The
なお、リアプレート１５は、外側面にフランジ部８の位置決め用ピンが係入してフランジ部８と位置決めされる図外の位置決め用の孔が形成されている。
The
ベーンロータ３は、焼結成形法により成形された金属材によって一体に形成され、図１、図２及び図５、図６に示すように、中央側のロータ１７と、該ロータ１７の外周から放射方向へ突設された複数（本実施形態では４枚の）第１〜第４ベーン１８ａ〜１８ｄとから構成されている。
The
ロータ１７は、全体がほぼ円筒状に形成されていると共に、外径が大小の段差径状に形成されて、中央にカムボルト１０の軸部１０ｂが挿入される通路構成孔１７ａが貫通形成されている。また、ロータ１７は、カムボルト１０の頭部１０ａ側の外側面中央位置に、センサターゲット３５の基部３５ａが入り込む円形状の第１嵌合溝１７ｂが形成されている。
The
通路構成孔１７ａは、内周面の内径がカムボルト１０の軸部１０ｂの外径よりも大きく形成されて、内周面と軸部１０ｂの外周面との間で油圧回路４の一部を構成している。
The inner diameter of the inner peripheral surface of the
また、ロータ１７は、回転軸方向のリアプレート１５側の内側面中央に、凹状の第２嵌合溝１７ｃが形成されている。この第２嵌合溝１７ｃは、深さが第１嵌合溝１７ｂよりも大きな円柱状に形成されて、アウターカムシャフト５の一端部５ａと、インナーカムシャフト６の一端部６ａ及び小径フランジ部６ｂがそれぞれ回転軸方向から挿入可能になっている。
Further, the
第２嵌合溝１７ｃは、内径がインナーカムシャフト６の小径フランジ部６ｂの外径よりも僅かに大きく形成されて、底面１７ｄに小径フランジ部６ｂの前端面が当接配置されている。
The inner diameter of the second
また、同じく第２嵌合溝１７ｃの内径は、アウターカムシャフト５の一端部５ａの外径よりも僅かに大きく形成されて、内周面に一端部５ａの外周面が回転軸方向から緊密状態で嵌入するようになっている。また、アウターカムシャフト５の一端部５ａの先端面が、第２嵌合溝１７ｃ内でインナーカムシャフト６の小径フランジ部６ｂの後端面に回転軸方向から当接配置されている。
Similarly, the inner diameter of the second
したがって、アウターカムシャフト５の一端部５ａは、第２嵌合溝１７ｃ内において軸方向と径方向のガタの発生が抑制されている。
Therefore, the one
なお、第２嵌合溝１７ｃの内径は、挿入孔１５ａの内径より若干小さく設定されている。
The inner diameter of the second
アウターカムシャフト５は、一端部５ａが第２嵌合溝１７ｃに嵌合されているものの、該アウターカムシャフト５とベーンロータ３(ロータ１７)とは結合されず互いに自由な相対回転可能になっている。換言すれば、一端部５ａの外周面と第２嵌合溝１７ｃの内周面は、微小隙間をもって摺動可能になっている。
Although one
また、第２嵌合溝１７ｃは、底面１７ｄに通路構成孔１７ａの軸方向の一端が開口形成されて、該通路構成孔１７ａと連通状態になっている。
Further, the second
また、ロータ１７は、カムボルト１０の軸力によって回転角検出機構のセンサターゲット３５を介してインナーカムシャフト６の他端部と回転軸方向から結合されている。
Further, the
第１〜第４ベーン１８ａ〜１８ｄは、プーリ本体１３の各シュー１３ａ〜１３ｄの間に配置されている。これによって、第１〜第４ベーン１８ａ〜１８ｄと第１〜第４シュー１３ａ〜１３ｄとの間に、作動室がそれぞれ４つの遅角側油圧室２３と進角側油圧室２４に分けられている。
The first to
一つの第１ベーン１８ａは、周方向の幅厚さが他の３つのベーン１８ｂ〜１８ｄよりも大きく形成されている。他のベーン１８ｂ〜１８ｄは、周方向の幅厚さがほぼ同じ大きさに設定されている。
One
また、ロータ１７は、図２、図５及び図６で示すように、インナーカムシャフト６の小径フランジ部６ｂが位置する内部径方向に、小径フランジ部６ｂに形成された連通路６ｃを介して４つの遅角側油圧室２３に連通する４つの遅角油孔２６が放射方向に沿って貫通形成されている。
Further, as shown in FIGS. 2, 5 and 6, the
さらに、ロータ１７は、各遅角油孔２６よりも前方の内部径方向に通路構成孔１７ａを介して４つの進角側油圧室２４に連通する４つの進角油孔２５が放射方向に沿って貫通形成されている。
Further, in the
各ベーン１８ａ〜１８ｄの先端部に形成された保持溝内には、プーリ本体１３の内周面に摺接して各遅角側油圧室２３及び各進角側油圧室２４をシールするシール部材２７がそれぞれ設けられている。
In the holding groove formed at the tip of each
また、ベーンロータ３は、前述したように、時計方向あるいは反時計方向へ相対回転した際に、第１ベーン１８ａが第１凸面１３ｆか、あるいは第２凸面１３ｇに当接する。つまり、第１ベーン１８ａの図５、図６中、反時計方向側(遅角側油圧室２３側)の一側面が、第１凸面１３ｆに当接するとベーンロータ３の一方向側への最大相対回転位置(最遅角位置)が規制されるようになっている(図５参照)。一方、第１ベーン１８ａの時計方向側(進角側油圧室２４側)の他側面が、第２凸面１３ｇに当接して、他方向側への最大相対回転位置(最進角位置)が規制されるようになっている(図６参照)。
Further, as described above, when the
回転角検出機構は、インナーカムシャフト６の回転位置を検出する一般的な磁気センサ(カム角センサ)であって、回転位置を検出する図外の検出器と、ロータ１７に固定されつつ検出器に近接配置されたセンサターゲット３５と、から構成されている。
The rotation angle detection mechanism is a general magnetic sensor (cam angle sensor) that detects the rotation position of the inner camshaft 6, and is a detector (not shown) that detects the rotation position and a detector that is fixed to the
検出器は、センサターゲット３５を介して検出されたインナーカムシャフト６の回転位置検出信号を内燃機関のコントロールユニット(ＥＣＵ４１)に出力するようになっている。
The detector outputs the rotation position detection signal of the inner camshaft 6 detected via the
センサターゲット３５は、図１〜図３に示すように、鉄系の金属薄板材によって一体に形成され、有底円筒状の基部３５ａと、該基部３５ａの回転軸方向の開口縁から径方向外側に突出された複数（本実施形態では３つ）のターゲット部３５ｂと、から構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
基部３５ａは、底部３５ｃの中央にカムボルト１０の軸部１０ｂが挿通されるボルト挿通孔３５ｄが貫通形成されている。また、基部３５ａは、底部３５ｃがロータ１７の第１嵌合溝１７ｂの底面にカムボルト１０の軸力によって固定されている。各ターゲット部３５ｂは、細長い矩形状に形成されて先端面が検出器に径方向から近接するように配置されている。
The
そして、検出器は、ベーンロータ３（インナーカムシャフト６）の回転に伴って各ターゲット部３５ｂの位置を検出してインナーカムシャフト６の回転位置を検出するようになっている。
Then, the detector detects the position of each
また、基部３５ａの底部３５ｃの内底面とカムボルト１０の頭部１０ａの鍔状座部１０ｄとの間には、シールワッシャ４３が配置されている。このシールワッシャ４３は、例えば軟質な金属材によって円環状に形成されて、カムボルト１０の軸力によって強く挟み込まれて、通路構成孔１７ａと頭部１０ａとの間をシールするようになっている。
A
さらに、基部３５ａの筒状の外周面と第１ボス部２２の内周面２２ａとの間には、シール部材である合成ゴムからなるオイルシール４４が液密的に配置されている。
Further, an
オイルシール４４は、軸直角方向から断面した形状がほぼ矩形状に形成されている。また、このオイルシール４４は、比較的軸方向に長い基部３５ａの外周面と第１ボス部２２の内周面２２ａとのそれぞれの軸方向の長さに対応して、軸方向に長い円筒状に形成されている。これによって、オイルシール４４は、フロントプレート１４の貫通孔１４ａと外部との間をシールするようになっている。
The
なお、基部３５ａをロータ１７に組み付ける際には、オイルシール４４は、予め基部３５ａの外周面に圧入固定されている。この状態で、オイルシール４４は、基部３５ａと一緒に第１ボス部２２の内周面２２ａにテーパ面２２ｂを介してスムーズに挿入されるようになっている。
When assembling the
図７は図５のＡ−Ａ線断面図であって、本実施形態に供されるロック機構を示している。 FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5 and shows a locking mechanism provided in the present embodiment.
ロック機構２８は、図２及び図７に示すように、ベーンロータ３の第１ベーン１８ａに形成された摺動用孔２９と、該摺動用孔２９内に収容されて、リアプレート１５側に対して進退可能に設けられたロックピン３０と、リアプレート１５の内側面に形成され、ロックピン３０の先端部３０ａが挿入されてベーンロータ３をロックするロック穴３１と、機関運転状態に応じてロックピン３０の先端部３０ａをロック穴３１に挿入、あるいは挿入状態を解除する挿入・解除機構と、から構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 7, the
摺動用孔２９は、内径が軸方向のほぼ中央で段差径状に形成されて、リアプレート１５側の小径部２９ａと、フロントプレート１４側の大径部２９ｂとを有している。
The sliding
ロックピン３０は、フランジ状の後端部３０ｂが摺動用孔２９の内周面の内径よりもやや大きな外径に形成され、先端部３０ａがロック穴３１の内径よりもやや小さな截頭円錐状に形成されている。
The
ロック穴３１は、有底円錐状に形成されて、リアプレート１５の内周面の円周方向へ所定間隔をもって形成されている。ロック穴３１は、ベーンロータ３が図５に示す最大左方向へ相対回転した際に、ロックピン３０の先端部３０ａが軸方向から挿入する位置に形成されている。
The lock holes 31 are formed in a bottomed conical shape and are formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the
挿入・解除機構は、ロックピン３０を進出方向(ロック穴３１方向)へ付勢するコイルスプリング３２と、摺動用孔２９の大径部２９ｂとロックピン３０の後端部３０ｂとの間に形成されて、後端部３０ｂが油圧を受ける第１受圧室３４ａと、ロック穴３１内に形成されてロックピン３０の先端部３０ａが油圧を受ける第２受圧室３４ｂと、第１、第２受圧室３４ａ、３４ｂに油圧を供給してロックピン３０をロック穴３１から後退させてロックを解除する２つの第１、第２解除用油孔３３ａ、３３ｂと、を備えている。
The insertion / release mechanism is formed between the
第１解除用油孔３３ａは、図７に示すように、第１ベーン１８ａの遅角側油圧室２３側の側部内に貫通形成されて、一つの遅角側油圧室２３と第１受圧室３４ａを連通している。一方、第２解除用油孔３３ｂは、第１ベーン１８ａの軸方向の一側面(外側面)に形成されて、一つの進角側油圧室２４と第２受圧室３４ｂを連通している。
As shown in FIG. 7, the first
なお、摺動用孔２９の大径部２９ｂは、ロータ１７と第１ベーン１８ａの外側面に連続して形成された矩形状の呼吸溝２９ｃとフロントプレート１４の貫通孔１４ａを介して外部に連通している。これによって、ロックピン３０の常時安定した摺動性を確保するようになっている。
The large-
油圧回路４は、各遅角側油圧室２３と各進角側油圧室２４に対して油圧を選択的に供給あるいは排出するものである。具体的には、図２に示すように、各遅角側油圧室２３に連通する第１油通路３６と、各進角側油圧室２４に連通する第２油通路３７と、該各油通路３６，３７に電磁切換弁３８を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ３９と、電磁切換弁３８を介して各油通路３６，３７に選択的に連通するドレン通路４０と、を備えている。
The hydraulic circuit 4 selectively supplies or discharges oil to each retard side
第１油通路３６は、主としてアウターカムシャフト５の内周面とインナーカムシャフト６の外周面との間に形成されている。この第１油通路３６は、一端部が電磁切換弁３８の給排ポートに接続され、他端部が連通路６ｃと各遅角油孔２６を介して各遅角側油圧室２３に連通している。
The
第２油通路３７は、主としてカムボルト１０の軸部１０ｂの外周面とインナーカムシャフト６の挿入孔６ｄの内周面との間に形成されている。この第２油通路３７は、一端部が電磁切換弁３８の給排ポートに接続され、他端部が通路構成孔１７ａと各進角油孔２５を介して各進角側油圧室２４に連通している。
The
電磁切換弁３８は、４ポート２位置弁であって、コントロールユニット(ＥＣＵ)４１から図外のコイルへの通電、非通電や制御電流（パルス電流）の通電量の変化によって内部に設けられた図外のスプール弁が軸方向へ移動する。これによって、電磁切換弁３８は、各油通路３６，３７に対して、オイルポンプ３９の吐出通路３９ａとドレン通路４０とを選択的に切り換え制御するようになっている。
The
つまり、ＥＣＵ４１から例えば通電されると、吐出通路３９ａと第１油通路３６とを連通すると同時に、ドレン通路４０と第２油通路３７とを連通する。一方、例えば非通電されると、吐出通路３９ａと第２油通路３７とを連通すると同時に、ドレン通路４０と第１油通路３６とを連通するようになっている。
That is, when electricity is supplied from the
なお、スプール弁は、ＥＣＵ４１からの通電量に応じて進退移動して、各油通路３６，３７に連通する給排ポートの開口面積を連続的に可変するようになっている。
The spool valve moves forward and backward according to the amount of electricity supplied from the
ＥＣＵ４１は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出している。かかる機関運転状態や、前述した回転角検出機構によって検出されたインナーカムシャフト６の回転位置情報などに基づいて電磁切換弁３８の電磁コイルに制御電流（パルス電流）を出力するようになっている。なお、アウターカムシャフト５は、別に設けられた回転角検出機構によってその回転角度位置が検出されて、この検出信号がＥＣＵ４１に出力されるようになっている。
〔本実施形態の作用〕
まず、機関の駆動中には、クランクシャフトからタイミングベルト０１を介してタイミングプーリ１全体が回転すると、アウターカムシャフト５が同期回転すると共に、インナーカムシャフト６もプーリ本体１３とベーンロータ３を介して同期回転する。これによって、基本的にアウターカムシャフト５の第１駆動カム７とインナーカムシャフト６の第２駆動カム１１が同期回転して、２つの吸気弁をバルブスプリングのばね力と共に開閉作動させる。
The
[Operation of the present embodiment]
First, while the engine is being driven, when the
図８は本実施形態に供される第１、第２駆動カム７，１１を示し、Ａは両駆動カム７，１１が同一回転位相の状態を示し、Ｂは第１駆動カム７に対して第２駆動カム１１が回転位相を変化させた状態を示している。
FIG. 8 shows the first and
図９は本実施形態における吸気弁のリフト特性図を示し、Ａはベーンロータが図５に示す最遅角方向へ相対回転した場合のリフト特性図、Ｂは図５に示す最進角方向へ相対回転した場合のリフト特性図である。 FIG. 9 shows a lift characteristic diagram of the intake valve in the present embodiment, A is a lift characteristic diagram when the vane rotor rotates relative to the most retarded angle direction shown in FIG. 5, and B is a relative to the most advanced angle direction shown in FIG. It is a lift characteristic diagram at the time of rotation.
そして、例えば、機関始動時は、ロック機構２８のコイルスプリング３２のばね力によって、予めロックピン３０の先端部３０ａがロック穴３１内に挿入している。つまり、機関停止時においてカムシャフト２に作用する交番トルクに基づいてベーンロータ３が一方向側(図５に示す位置)に相対回転している。つまり、ベーンロータ３は、タイミングプーリ１との相対関係で、例えば始動に最適な最遅角側の相対回転位置にロックされている。
Then, for example, when the engine is started, the
よって、２つの駆動カム７、１１は、矢印で示す回転方向に対して、図８Ａに示すように、アウターカムシャフト５とインナーカムシャフト６を介して同一の回転位相になっている。したがって、２つの吸気弁は、開閉時期特性(バルブタイミング)が図９Ａで示すように、最遅角側の同一の位相に保持されている。
Therefore, as shown in FIG. 8A, the two
このため、この状態からイグニッションスイッチをオン操作して機関を始動すると、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られる。 Therefore, when the engine is started by turning on the ignition switch from this state, good startability can be obtained by smooth cranking.
その後、機関運転状態が所定の運転域に移行すると、電磁切換弁３８にＥＣＵ４１から制御電流が出力されて、まず、吐出通路３９ａと第２油通路３７を連通させる。したがって、オイルポンプ３９から吐出された作動油は、第２油通路３７から各進角油孔２５を介して各進角側油圧室２４に供給される。これにより、各油圧室２４内の油圧が上昇する。
After that, when the engine operating state shifts to a predetermined operating range, a control current is output from the
同時に、第１油通路３６とドレン通路４０を連通させる。このため、各遅角側油圧室２３内の油圧がオイルパン４２に排出されて内部が低圧になる。
At the same time, the
各進角側油圧室２４内の油圧が上昇すると、該各進角側油圧室２４から第２解除用油孔３３ｂを通って第２受圧室３４ｂに供給される。これにより、ロックピン３０は、先端部３０ａの外面に作用する高油圧によってコイルスプリング３２のばね力に抗して後退移動する。したがって、ロックピン３０の先端部３０ａが、ロック穴３１から抜け出てタイミングプーリ１に対するベーンロータ３のロックが解除される。よって、ベーンロータ３は、自由な相対回転が許容される。
When the oil pressure in each advance side
そして、ベーンロータ３は、各進角側油圧室２４の高圧化に伴って、タイミングプーリ１に対して図６に示す時計方向へ相対回転する。この相対回転によって第１ベーン１８ａの他側面が第２凸面１３ｇに当接して時計方向の最進角位置に規制される（図６参照）。これに伴い、インナーカムシャフト６が、アウターカムシャフト５に対して時計方向、つまり最進角側へ相対回転する。
Then, the
したがって、アウターカムシャフト５側の第１駆動カム７は、図８Ｂに示すように、初期の回転位置に保持されている。これに対して、インナーカムシャフト６側の第２駆動カム１１は、矢印で示す回転方向に対して、さらに時計方向の回転位置に相対回転する。これにより、第２駆動カム１１は、第１駆動カム７に対して進角側へ開いた状態になる(開角状態)。
Therefore, the
よって、一つの吸気弁は、その開閉時期特性が図９Ｂに示すように開時期がさらに進角側になる特性となる。この結果、２つの駆動カム７，１１によって、初期位相時のバルブリフタを押している時間よりも長く時間押すことになる。
Therefore, one intake valve has a characteristic that the opening time is further on the advance side as shown in FIG. 9B. As a result, the two
つまり、一つの吸気弁の開いている時間（作動角）が長くなって、燃焼室への吸入空気量が連続的に増加することになる。これにより、例えば、機関高回転時や急加速時における出力トルクを向上させることが可能になる。 That is, the open time (operating angle) of one intake valve becomes longer, and the amount of intake air to the combustion chamber continuously increases. This makes it possible to improve the output torque at the time of high engine rotation or sudden acceleration, for example.
また、機関運転状態がさらに変化すると、ＥＣＵ４１から電磁切換弁３８への大きな通電量に応じてスプール弁がさらに移動する。このため、第２油通路３７とドレン通路４０を連通させると共に、第１油通路３６と吐出通路３９ａを連通させる。これにより、各遅角側油圧室２３が高圧になる一方、各進角側油圧室２４が低圧になる。
Further, when the engine operating state is further changed, the spool valve further moves according to a large amount of energization from the
したがって、ベーンロータ３は、タイミングプーリ１に対して図６の回転位置から時計方向へ相対回転する。これにより、インナーカムシャフト６は、同じくアウターカムシャフト５に対して時計方向へ相対回転して、第２駆動カム１１が第１駆動カム７と同一位相になる。よって、２つの吸気弁の作動角が小さくなって、吸入空気量が減少することになり、例えば、機関低回転域での燃費向上を図ることができる。
Therefore, the
なお、第１駆動カム７と第２駆動カム１１の相対回転変位、つまり第２駆動カム１１の拡開、縮閉の変位は、ＥＣＵ４１と電磁切換弁３８とによって連続的に行われようになっている。
The relative rotational displacement of the
そして、本実施形態では、フロントプレート１４の第１ボス部２２の内周面２２ａとセンサターゲット３５の基部３５ａの外周面との間に、オイルシール４４が配置されている。このため、フロントプレート１４の貫通孔１４ａが液密的に封止されることから、各遅角側油圧室２３や進角側油圧室２４内のオイルが貫通孔１４ａから漏れるのを効果的に抑制できる。
In the present embodiment, the
しかも、プーリ本体１３とフロントプレート１４及びリアプレート１５の間の２つのサイドクリアランスには、第１、第２シールリング２０、２１が設けられている。このため、プーリ本体１３と各プレート１４，１５間も液密的に封止されていることから、各遅角側油圧室２３及び各進角側油圧室２４からのオイルの漏れも十分に抑制できる。
Moreover, the first and second seal rings 20 and 21 are provided in the two side clearances between the pulley
さらに、リアプレート１５とアウターカムシャフト５のフランジ部８との間にも、第３シールリング４５が設けられて、この間も液密的に封止されている。したがって、各油圧室２３，２４内のオイルが、リアプレート１５の挿入孔１５ａの内周面とアウターカムシャフト５の外周面との間からオイルが漏れたとしても、第３シールリング４５によって外部への漏れを十分に抑制することが可能になる。
Further, a
したがって、タイミングプーリ１(プーリ本体１３)の外周の歯車１ａにオイルの付着が抑制される。この結果、歯車１ａとタイミングベルト０１との間のスリップなどが抑制されて、クランクシャフトからの回転伝達効率の低下や、アウターカムシャフト５とインナーカムシャフト６間での相対回転位相のずれを抑制できる。
Therefore, oil is suppressed from adhering to the
また、前記オイルシール４４は、センサターゲット３５の基部３５ａの外周面と第１ボス部２２の内周面２２ａとの間に摺動可能に配置されている。このため、ベーンロータ３が、タイミングプーリ１に対して相対回転した際に、センサターゲット３５と第１ボス部２２との間にオイルシール４４によって摺動摩擦抵抗が発生する。これによって、カムトルク変動に伴うベーンロータ３のばたつきを抑制することができる。
Further, the
さらに、本実施形態では、センサターゲット３５を、基部３５ａを介してロータ１７に取り付ける際に、オイルシール４４を基部３５ａの外周面に予め取り付けられた状態で、第１ボス部２２の内周面２２ａに挿入されるようになっている。このため、センサターゲット３５とインナーカムシャフト６の同軸性(芯出し)を確保することができる。
Further, in the present embodiment, when the
また、センサターゲット３５を、カムボルト１０によってベーンロータ３のインナーカムシャフト６への取り付け作業と一緒に固定できるので、センサターゲット３５の取り付け作業が容易になる。つまり、センサターゲット３５を別途圧入などによる取り付け作業が不要になるので、その取り付け作業が容易になる。
Further, since the
また、カムボルト１０の頭部１０ａを、第１ボス部２２を介してセンサターゲット３５の基部３５ａ内に配置できるので、この分、カムボルト１０の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
Further, since the
また、カムボルト１０の頭部１０ａ(鍔状座部１０ｄ)と前記基部３５ａとの間に、シールワッシャ４３が挟持状態に配置されていることから、両者１０ａ、３５ａとの間からの外部へのオイル漏れを抑制できる。
Further, since the
さらに、円筒状の第１ボス部２２を設けたことによって、オイルシール４４を軸方向へ長く形成することが可能になることから、シール性能の向上が図れる。
Further, by providing the cylindrical
また、センサターゲット３５の各ターゲット部３５ｂは、第１ボス部２２の先端縁に対して近接配置されている。このため、オイルシール４４が、第１ボス部２２内から軸方向外側へ移動した場合に、各ターゲット部３５ｂがその移動規制することから、不用意な脱落を抑制できる。
Further, each
また、本実施形態では、前記各構成部品を組み付けるに際して、図１に示すように、インナーカムシャフト６は、一端部６ａが第２嵌合溝１７ｃに嵌入された状態でカムボルト１０によってロータ１７に回転軸方向から締め付け固定される。
Further, in the present embodiment, when assembling the respective components, as shown in FIG. 1, the inner camshaft 6 is fitted into the
一方、アウターカムシャフト５は、フランジ部８を介して各締結ボルト９によってリアプレート１５（プーリ本体１３）に締め付け固定される。また、このアウターカムシャフト５は、一端部５ａがリアプレート１５の挿入孔１５ａとロータ１７の第２嵌合溝１７ｃにそれぞれ回転軸方向から嵌合する。つまり、アウターカムシャフト５は、リアプレート１５に挿入孔１５ａを介して緊密に嵌合している一方、ベーンロータ３のロータ１７は、第２嵌合溝１７ｃでアウターカムシャフト５に相対回転可能な状態で緊密に嵌合している。
On the other hand, the
換言すれば、この実施形態では、単一のアウターカムシャフト５によって、タイミングプーリ１とベーンロータ３の両方の同軸性を取るようになっている。
In other words, in this embodiment, a single
したがって、タイミングプーリ１とベーンロータ３の精度の高い同軸性を得ることができる。このため、たとえ、アウターカムシャフト５とインナーカムシャフト６の両軸心の間にガタが発生したとしても、タイミングプーリ１とベーンロータ３の同軸性に対する影響を十分に抑制することができる。
Therefore, highly accurate coaxiality between the timing
また、アウターカムシャフト５は、フランジ部８を介してリアプレート１５に結合されていることから、タイミングプーリ１との一体化が図れる。これによって、タイミングプーリ１とベーンロータ３との同軸性への影響がさらに少なくなる。
Further, since the
また、本実施形態では、アウターカムシャフト５を利用した簡単な構造でタイミングプーリ１とベーンロータ３の同軸性を精度良く確保できるので、製造作業が容易になると共に、コストの低減化が図れる。
〔第２実施形態〕
図１０は第２実施形態を示し、基本構成は第１実施形態のもと同じであるが、異なるところは、ベーンロータ３のロータ１７の回転軸方向のフロントプレート１４側の一端面中央に第２ボス部４６が一体に設けられている。この第２ボス部４６は、円筒状に形成されて、その軸方向の長さＬがフロントプレート１４の第１ボス部２２よりも僅かに大きく形成されている。
Further, in the present embodiment, since the coaxiality between the timing
[Second Embodiment]
FIG. 10 shows a second embodiment, and the basic configuration is the same as that of the first embodiment, except that the
また、回転角検出機構のセンサターゲット３５は、全体が平坦状に形成されて、基部３５ａが第２ボス部４６の先端にカムボルト１０によって固定されている。つまり、センサターゲット３５は、基部３５ａが平坦な円盤状に形成されて、該基部３５ａの外周縁から径方向外側へ３つのターゲット部３５ｂが突出している。また、基部３５ａは、中央位置にカムボルト１０の軸部１０ｂが挿通されるボルト挿通孔３５ｄが貫通形成されている。
Further, the
また、カムボルト１０は、軸部１０ｂ軸方向の長さを第２ボス部４６の長さＬ分だけ長く形成されている。なお、このカムボルト１０の頭部１０ａの鍔状座部１０ｄと基部３５ａとの間には、シールワッシャ４３が介装されている。
Further, the
さらに、第１ボス部２２の内周面２２ａと第２ボス部４６の外周面４６ａとの間には、合成ゴムからなる円筒状のオイルシール４４が配置されている。
Further, a
また、この第２実施形態によれば、平坦状のセンサターゲット３５を、カムボルト１０によって第２ボス部４６の先端に固定するようになっていることから、その固定作業が容易になる。
Further, according to the second embodiment, since the
さらに、センサターゲット３５も全体的に平坦状に形成されていることから、その成形作業も容易である。
Further, since the
他の構成は第１実施形態と同じであるから、基本的に同じ作用効果が得られる。例えば、第１〜第３シールリング２０，２１，４５やオイルシール４４によって各油圧室２３，２４からのオイルの漏れを抑制できる。また、センサターゲット３５の各ターゲット部３５ｂが第１ボス部２２の先端縁に近接配置されていることから、オイルシール４４の不用意な脱落を抑制できる。
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, basically the same effects can be obtained. For example, oil leakage from the
本発明は、各実施形態の構成に限定されるものではなく、第１実施形態であれば、オイルシール４４を、フロントプレート１４の貫通孔１４ａとセンサターゲット３５の円筒状の基部３５ａの外周面との間に配置することも可能である。また、第２実施形態であれば、オイルシール４４を、第２ボス部４６の外周面と貫通孔１４ａの内周面との間に配置することも可能である。
The present invention is not limited to the configuration of each embodiment, and in the first embodiment, the
さらに、例えば、センサターゲット３５の構造をさらに変更することも可能である。
Further, for example, the structure of the
以上説明した実施形態に基づく可変動弁装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。 As the variable valve gear based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
その一つの態様において、外周にアウターカムを有する中空状のアウターカムシャフトと、該アウターカムシャフトの内部に相対回転可能に配置され、外周にインナーカムを有するインナーカムシャフトと、を備えた内燃機関に用いられる可変動弁装置であって、
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、基部が前記ベーンロータに取り付けられ、ターゲット部が前記基部からタイミングプーリの外側に配置されたセンサターゲットと、前記タイミングプーリと前記センサターゲットの基部との間、又は前記タイミングプーリと前記ベーンロータとの間に配置され、前記貫通孔と外部との間をシールするシール部材と、を備えている。
In one aspect thereof, an internal combustion engine including a hollow outer camshaft having an outer cam on the outer periphery and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft and having an inner cam on the outer periphery. It is a variable valve gear used in
Timing that is fixed to one end of the outer camshaft in the rotation axis direction, the rotational force from the crankshaft is transmitted, has an operating chamber inside, and has a through hole at the position in the rotation axis direction of the outer camshaft. A vane rotor, which is fixed to one end of the inner camshaft in the rotation axis direction and is rotatably arranged inside the timing pulley so as to be relatively rotatable with the timing pulley, and which divides the operating chamber into a plurality of parts, and a base portion thereof. A sensor target attached to a vane rotor and whose target portion is arranged outside the timing pulley from the base portion is arranged between the timing pulley and the base portion of the sensor target, or between the timing pulley and the vane rotor. A sealing member for sealing between the through hole and the outside is provided.
カム角センサのセンサターゲットを、タイミングベルト仕様でかつ油圧式のバルブタイミング制御装置に取り付けた場合に、前記センサターゲットの取り付け態様によっては、バルブタイミング制御装置からリークしたオイルが前記タイミングベルトに付着するおそれがある。 When the sensor target of the cam angle sensor is attached to a valve timing control device with a timing belt specification and a hydraulic type, oil leaking from the valve timing control device adheres to the timing belt depending on the attachment mode of the sensor target. There is a risk.
本願発明は、シール部材によって貫通孔と外部との間がシールされてことによって、作動室内のオイルが貫通孔を通って外部へのオイルのリークを抑制できる。 According to the present invention, the sealing member seals between the through hole and the outside, so that the oil in the working chamber can be suppressed from leaking to the outside through the through hole.
さらに好ましくは、前記シール部材は、前記タイミングプーリの貫通孔と前記センサターゲットの基部との間に配置されている。 More preferably, the seal member is arranged between the through hole of the timing pulley and the base of the sensor target.
さらに好ましくは、前記センサターゲットは、前記基部が各カムシャフトの回転軸方向に沿って延びる有底円筒状に形成され、前記シール部材は、前記基部の外周面と貫通孔の内周面との間に配置されている。 More preferably, the sensor target is formed in a bottomed cylindrical shape in which the base portion extends along the rotation axis direction of each camshaft, and the sealing member is formed on the outer peripheral surface of the base portion and the inner peripheral surface of the through hole. It is placed in between.
この発明によれば、センサターゲットを取り付ける際に、シール部材が基部の外周面に予め取り付けられた状態で貫通孔の内周面に挿入されることから、センサターゲットとインナーカムシャフトとの同軸性(芯出し)を確保できる。 According to the present invention, when the sensor target is attached, the seal member is inserted into the inner peripheral surface of the through hole in a state of being attached in advance to the outer peripheral surface of the base portion, so that the sensor target and the inner camshaft are coaxial. (Centering) can be secured.
さらに好ましくは、前記基部のほぼ中央に設けられたボルト挿入孔に、カムボルトが挿入されて、該カムボルトの頭部が前記基部内に配置された状態で、前記ベーンロータをインナーカムシャフトに前記カムボルトによって前記基部と一緒に共締め固定される。 More preferably, the cam bolt is inserted into the bolt insertion hole provided substantially in the center of the base portion, and the vane rotor is attached to the inner cam shaft by the cam bolt in a state where the head of the cam bolt is arranged in the base portion. It is fastened and fixed together with the base.
この発明によれば、センサターゲットを、カムボルトによってベーンロータのインナーカムシャフトへの取り付けと一緒に固定できるので、別途圧入などの作業が不要となる。したがって、センサターゲットの取り付け作業が容易になる。また、カムボルトの頭部を基部内に配置できるので、カムボルトの軸方向の長さを短くすることが可能になる。 According to the present invention, the sensor target can be fixed together with the attachment of the vane rotor to the inner camshaft by the cam bolt, so that a separate press-fitting operation is not required. Therefore, the work of attaching the sensor target becomes easy. Further, since the head of the cam bolt can be arranged in the base portion, the axial length of the cam bolt can be shortened.
さらに好ましくは、前記基部の底部と前記カムボルトの頭部との間に、シールワッシャが配置されている。 More preferably, a seal washer is arranged between the bottom of the base and the head of the cam bolt.
この発明によれば、シールワッシャによってカムボルト頭部とセンサターゲットとの間からオイル漏れを抑制できる。 According to the present invention, the seal washer can suppress oil leakage from between the cam bolt head and the sensor target.
さらに好ましくは、前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第１ボス部を有し、前記シール部材は、前記第１ボス部の内周面と前記基部の外周面との間に配置されている。 More preferably, the timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward from the edge of the through hole in the rotation axis direction of the timing pulley, and the sealing member is the first boss. It is arranged between the inner peripheral surface of the portion and the outer peripheral surface of the base portion.
この発明によれば、第１ボスを設けることによって、シール部材を軸方向へ長く延ばすことができるので、シール部材によるシール効果が向上する。 According to the present invention, by providing the first boss, the sealing member can be extended long in the axial direction, so that the sealing effect of the sealing member is improved.
さらに好ましくは、前記センサターゲットは、前記基部から前記タイミングプーリの回転軸心に対して径方向外側へ延びるターゲット部を有し、前記ターゲット部は、前記タイミングプーリの回転軸方向で前記シール部材と近接配置されている。 More preferably, the sensor target has a target portion extending radially outward from the base portion with respect to the rotation axis of the timing pulley, and the target portion is with the seal member in the rotation axis direction of the timing pulley. It is placed in close proximity.
この発明によれば、ターゲット部によって、シール部材の不用意な抜け出しを規制できる。 According to the present invention, the target portion can prevent the seal member from being inadvertently pulled out.
さらに好ましくは、前記シール部材は、前記タイミングプーリとベーンロータとの間に配置されている。 More preferably, the seal member is arranged between the timing pulley and the vane rotor.
さらに好ましくは、前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第２ボス部を有し、前記シール部材は、前記第２ボス部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に配置されている。 More preferably, the vane rotor has a rotor coupled to one end of the camshaft in the direction of rotation axis, and a cylindrical second boss extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley. The seal member has a portion, and the seal member is arranged between the outer peripheral surface of the second boss portion and the inner peripheral surface of the through hole.
さらに好ましくは、前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第１ボス部を有し、前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第２ボス部を有し、前記シール部材は、前記第１ボス部の内周面と前記第２ボス部の外周面との間に配置されている。 More preferably, the timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward from the edge of the through hole in the rotation axis direction of the timing pulley, and the vane rotor is a rotation of the camshaft. It has a rotor coupled to one end in the axial direction, and has a cylindrical second boss portion extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley, and the sealing member is the first. It is arranged between the inner peripheral surface of the boss portion and the outer peripheral surface of the second boss portion.
さらに好ましくは、前記センサターゲットは、前記第２ボス部の先端部に固定されている。 More preferably, the sensor target is fixed to the tip of the second boss portion.
別の好ましい態様として、内部が中空状のアウターカムシャフトと、前記アウターカムシャフトの内部に相対回転可能に配置されたインナーカムシャフトと、を備えた内燃機関に用いられ、前記アウターカムシャフトと前記インナーカムシャフトを相対回転させる内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、前記ベーンロータまたは前記ベーンロータに取り付けられる部材と前記貫通孔の内周面との間に配置されたシール部材と、を備えている。
As another preferred embodiment, the outer camshaft and the outer camshaft are used in an internal combustion engine including an outer camshaft having a hollow inside and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft. A variable valve gear for internal combustion engines that rotates the inner camshaft relative to each other.
Timing of being fixed to one end of the outer camshaft in the direction of the rotation axis, the rotational force from the crankshaft being transmitted, having an operating chamber inside, and having a through hole at the position of the outer camshaft in the direction of the rotation axis. A vane rotor that is fixed to one end of the inner camshaft in the rotation axis direction and is rotatably arranged inside the timing pulley so as to be relatively rotatable with the timing pulley to divide the operating chamber into a plurality of parts, and the vane rotor or the vane rotor or It includes a member attached to the vane rotor and a seal member arranged between the inner peripheral surface of the through hole.
この発明によれば、カムインカム構造でシール部材によるオイルの漏出を抑制する。 According to the present invention, the cam income structure suppresses oil leakage due to the sealing member.
１…タイミングプーリ、２…カムシャフト、３…ベーンロータ、４…油圧回路、５…アウターカムシャフト、５ａ…一端部、６…インナーカムシャフト、６ａ…一端部、６ｂ…小径フランジ部、６ｃ…連通溝、６ｄ…挿入孔、７…第１駆動カム（アウターカム）、８…フランジ部、８ａ…挿入孔、１０…カムボルト、１０ａ…頭部、１０ｂ…軸部、１０ｃ…雄ねじ、１１…第２駆動カム（インナーカム）、１３ａ〜１３ｄ…第１〜第４シュー、１４…フロントプレート、１４ａ…貫通孔、１５…リアプレート、１７…ロータ、１８ａ〜１８ｄ…第１ベーン〜第４ベーン、２０…第１シールリング、２１…第２シールリング、２２…第１ボス部、２２ａ…内周面、２２ｂ…テーパ面、２３…遅角側油圧室、２４…進角側油圧室、２５…進角油孔、２６…遅角油孔、２８…ロック機構、３５…センサターゲット、３５ａ…基部、３５ｂ…ターゲット部、３５ｃ…底部、３６…第１油通路、３７…第２油通路、３８…電磁切換弁、３９…オイルポンプ、３９ａ…吐出通路、４０…ドレン通路、４１…ＥＣＵ（コントロールユニット）、４３…シールワッシャ、４４…オイルシール(シール部材)、４５…第３シールリング、４６…第２ボス部。 1 ... Timing pulley, 2 ... Camshaft, 3 ... Vane rotor, 4 ... Hydraulic circuit, 5 ... Outer camshaft, 5a ... One end, 6 ... Inner camshaft, 6a ... One end, 6b ... Small diameter flange, 6c ... Communication Groove, 6d ... Insert hole, 7 ... 1st drive cam (outer cam), 8 ... Flange part, 8a ... Insert hole, 10 ... Cam bolt, 10a ... Head, 10b ... Shaft part, 10c ... Male screw, 11 ... Second Drive cam (inner cam), 13a to 13d ... 1st to 4th shoes, 14 ... front plate, 14a ... through hole, 15 ... rear plate, 17 ... rotor, 18a to 18d ... 1st to 4th vanes, 20 ... 1st seal ring, 21 ... 2nd seal ring, 22 ... 1st boss portion, 22a ... inner peripheral surface, 22b ... taper surface, 23 ... retard side hydraulic chamber, 24 ... advance angle side hydraulic chamber, 25 ... advance Square oil hole, 26 ... Delayed angle oil hole, 28 ... Lock mechanism, 35 ... Sensor target, 35a ... Base, 35b ... Target part, 35c ... Bottom, 36 ... First oil passage, 37 ... Second oil passage, 38 ... Electromagnetic switching valve, 39 ... oil pump, 39a ... discharge passage, 40 ... drain passage, 41 ... ECU (control unit), 43 ... seal washer, 44 ... oil seal (seal member), 45 ... third seal ring, 46 ... The second boss part.
Claims (12)
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、
前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、
基部が前記ベーンロータに取り付けられ、ターゲット部が前記基部からタイミングプーリの外側に配置されたセンサターゲットと、
前記タイミングプーリと前記センサターゲットの基部との間、又は前記タイミングプーリと前記ベーンロータとの間に配置され、前記貫通孔と外部との間をシールするシール部材と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A variable valve used in an internal combustion engine having a hollow outer camshaft having an outer cam on the outer circumference and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft and having an inner cam on the outer circumference. It ’s a device,
Timing of being fixed to one end in the rotation axis direction of the outer camshaft, transmitting the rotational force from the crankshaft, having an operating chamber inside, and having a through hole at a position in the rotation axis direction of the outer camshaft. With the pulley,
A vane rotor that is fixed to one end of the inner camshaft in the direction of the rotation axis and is arranged inside the timing pulley so as to be rotatable relative to the timing pulley to divide the operating chamber into a plurality of parts.
A sensor target whose base is attached to the vane rotor and whose target is located outside the timing pulley from the base.
A sealing member arranged between the timing pulley and the base of the sensor target, or between the timing pulley and the vane rotor, and sealing between the through hole and the outside.
A variable valve gear for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
前記シール部材は、前記タイミングプーリの貫通孔と前記センサターゲットの基部との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 1.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between a through hole of the timing pulley and a base portion of the sensor target.
前記センサターゲットは、前記基部が各カムシャフトの回転軸方向に沿って延びる有底円筒状に形成され、
前記シール部材は、前記基部の外周面と貫通孔の内周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 2.
The sensor target is formed in a bottomed cylindrical shape whose base extends along the rotation axis direction of each camshaft.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an outer peripheral surface of the base portion and an inner peripheral surface of a through hole.
前記基部のほぼ中央に設けられたボルト挿入孔に、カムボルトが挿入されて、該カムボルトの頭部が前記基部内に配置された状態で、前記ベーンロータをインナーカムシャフトに前記カムボルトによって前記基部と一緒に共締め固定されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 3.
A cam bolt is inserted into a bolt insertion hole provided substantially in the center of the base portion, and the vane rotor is attached to the inner cam shaft together with the base portion by the cam bolt in a state where the head of the cam bolt is arranged in the base portion. A variable valve gear for an internal combustion engine, which is characterized by being fastened and fixed together.
前記基部の底部と前記カムボルトの頭部との間に、シールワッシャが配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 4.
A variable valve gear for an internal combustion engine, characterized in that a seal washer is arranged between the bottom of the base and the head of the cam bolt.
前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第１ボス部を有し、
前記シール部材は、前記第１ボス部の内周面と前記基部の外周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 3.
The timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward in the rotation axis direction of the timing pulley from the hole edge of the through hole.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an inner peripheral surface of the first boss portion and an outer peripheral surface of the base portion.
前記センサターゲットは、前記基部から前記タイミングプーリの回転軸心に対して径方向外側へ延びるターゲット部を有し、前記ターゲット部は、前記タイミングプーリの回転軸方向で前記シール部材と近接配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 1.
The sensor target has a target portion extending radially outward from the base portion with respect to the rotation axis of the timing pulley, and the target portion is arranged close to the seal member in the rotation axis direction of the timing pulley. A variable valve gear for an internal combustion engine.
前記シール部材は、前記タイミングプーリとベーンロータとの間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 1.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between the timing pulley and the vane rotor.
前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第２ボス部を有し、
前記シール部材は、前記第２ボス部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 8.
The vane rotor has a rotor coupled to one end in the rotation axis direction of the camshaft, and has a cylindrical second boss portion extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley. ,
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an outer peripheral surface of the second boss portion and an inner peripheral surface of the through hole.
前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第１ボス部を有し、
前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第２ボス部を有し、
前記シール部材は、前記第１ボス部の内周面と前記第２ボス部の外周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 8.
The timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward in the rotation axis direction of the timing pulley from the hole edge of the through hole.
The vane rotor has a rotor coupled to one end in the rotation axis direction of the camshaft, and has a cylindrical second boss portion extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley. ,
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an inner peripheral surface of the first boss portion and an outer peripheral surface of the second boss portion.
前記センサターゲットは、前記第２ボス部の先端部に固定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 9 or 10.
The sensor target is a variable valve gear of an internal combustion engine, characterized in that the sensor target is fixed to the tip end portion of the second boss portion.
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、
前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、
前記ベーンロータまたは前記ベーンロータに取り付けられる部材と前記貫通孔の内周面との間に配置されたシール部材と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 It is used in an internal combustion engine including an outer camshaft having a hollow inside and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft, and the outer camshaft and the inner camshaft are relatively rotated. It is a variable valve gear of the internal combustion engine that makes it
Timing of being fixed to one end in the rotation axis direction of the outer camshaft, transmitting the rotational force from the crankshaft, having an operating chamber inside, and having a through hole at a position in the rotation axis direction of the outer camshaft. With the pulley,
A vane rotor that is fixed to one end of the inner camshaft in the direction of the rotation axis and is arranged inside the timing pulley so as to be rotatable relative to the timing pulley to divide the operating chamber into a plurality of parts.
A seal member arranged between the vane rotor or a member attached to the vane rotor and the inner peripheral surface of the through hole,
A variable valve gear for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
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